在受轴向周期扰动作用下双壁碳纳米管动力屈曲的研究

对双壁碳纳米管受轴向周期扰动的动力响应进行了研究．采用连续体模型研究双壁碳纳米管的动力屈曲问题,考虑了壁间van der Waals力和周围弹性介质对轴向动力屈曲的影响．给出了受轴向周期扰动的屈曲模型及临界应变和临界频率．发现双壁碳纳米管由于壁间van der Waals力的作用较单壁碳纳米管具有较低的临界应变．van der Waals力和周围弹性介质将影响双壁碳纳米管不稳定区,van der Waals力使受轴向周期性扰动的双壁碳纳米管的临界频率增大,周围弹性介质对双壁碳纳米管的临界频率影响不大．     

冲击扭矩作用下碳纳米管动力屈曲的研究

为了研究碳纳米管在冲击扭矩作用下的动力屈曲,采用了连续模型将碳纳米管模拟成半无限长的弹性连续圆柱壳。将冲击扭矩作用下碳纳米管的动力屈曲问题归结为由于扭转应力波传播导致的分叉问题,此分叉问题被化为一个非线性方程组的求解。最后进行了数值分析,讨论了碳纳米管的不同参数对动力屈曲的影响,发现碳纳米管有极强的抗冲击性,临界屈曲剪应力可高达几百吉帕。     

INVESTIGATION OF THE DYNAMIC BUCKLING OF DOUBLEWALLED CARBON NANOTUBE SUBJECTED TO AXIAL PERIODIC DISTURBING FORCES

IntroductionThediscoveryofthefirstcarbonnanotubes[1]hasattractedwideattentionandstimulatedextensivestudies[2 - 5 ].Thestudiesshowedthatthecarbonnanotubesexhibitsuperiormechanical,electronicandchemicalproperties.Onthemechanicalbehavior,thecarbonnanotubespossessexceptionallyhighstrength ,stiffnessandelasticmodulus.Theestimatemodulusofthecarbonnanotubemayreachashighas 1TPa.Itisthelargestofallknownmaterials.Thestrengthorstiffnessishigherthananyknownfiber[3].Thecarbonnanotubeareusedascompositemat…